做機械設計知道的,什麼是應力集中?減少應力集中方法
2021-01-18 機械圈兒應力集中
由於不規則的應力分布而導致應力集中。這種不規則的應力分布是由於不同的橫截面，尖銳的拐角，尖銳的邊緣，缺口或孔，鍵槽，劃痕的存在而引起的。
每個機械部件都由不同的橫截面組成。例如，考慮一個具有不同橫截面的軸，如圖所示。
該軸承受拉伸載荷或扭轉載荷，如圖所示，不同橫截面中的應力分布將以應力流線的不同形式。
應力集中
如以上所示的應力流線所示，截面變化的區域具有更不規則的應力分布。
這將導致不規則應力流線處的應力集中大於整個軸的平均值。
由於在一點上更多的應力集中，這會導致部件開裂或斷裂。
那如何減少壓力集中呢？
比方說，一個尖銳的邊緣正在經過高應力集中，因此我們可以通過增加圓角來減少應力。隨著圓角半徑的增加，連接面積也將增加，從而導致這些邊緣處的應力集中減小。
在尖銳的角，尖銳的邊緣，邊緣處的小圓角，凹口，孔，鍵槽，花鍵和劃痕的存在下，對於所有類型的應力都會發生此現象。但僅通過提供圓角將無法解決所有這些問題。
減少應力集中的方法有哪些？
有幾種方法可以減少應力集中。這些方法不能完全消除應力集中，但可以在一定程度上降低應力集中。
以下是同一部件在體內顯示的應力流線的不同設計可能性。
如上圖所示，在斜邊，圓角，帶凹口/開槽的設計中，應力流線更加均勻。但是在尖角的情況下，應力流線更加不規則，從而導致應力集中在構件中，不是首選設計。
以下是具有減少應力集中的不同設計可能性的外螺紋圓柱構件的示例。
減少應力集中方法
如上圖所示，螺紋杆的直徑等於杆的直徑，因為螺紋的短直徑（根）對於減小應力集中更為有效，因為杆的直徑等於長直徑（牙頂）將導致更多的應力集中。
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